Geri Dön

Optimization of macrostructure in aluminium foams

Aluminyum köpüklerin makroyapısının optimizasyonu

  1. Tez No: 143310
  2. Yazar: SERDAR TAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Aluminium foam, hot swaging, milling of T1H2, foam stabilization, critical particle size, equilibrium pore size, TİO2, Al-Ti intermetallics
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 115

Özet

Köpük oluşumu, Al ve Al- % 5 TİO2 sistemlerinde incelenmiştir. Bu amaçla toz metalürji yöntemi kullanılmış ve köpürtücü madde olarak TİH2 ilave edilmiştir. TİH2 % 0.6 oranında 20 um ve 3 um olmak üzere iki farklı boyutta kullanılmıştır. Yapılan çalışma, köpürmede sıkıştırma düzeyinin birinci derecede önemli olduğunu ve bu çalışmada kullanılan sıcak tokaçlama (400°C) yöntemi ile teorik yoğunluğa yakın değerlerin elde edilebileceğini göstermiştir. Sistemler için benzer akışkanlık değerleri hedeflenmiş ve bu amaçla saf alüminyum 675 ve 725 °C, Al- %5 TİO2 750 ve 800°C sıcaklıklarında köpürtülmüşlerdir. Yapılan deneyler sonucunda, %180 miktarında köpürmenin mümkün olduğu gözlemlenmiştir. Al- %5 TİO2 sisteminde katı miktarının Al-Ti ve AI-TİO2 arasında gerçekleşen tepkimeler sonucu arttığı tespit edilmiştir. Metal köpüklerde gözenek oluşumunu ve gözenek büyüklüğünü inceleyen bir model geliştirilmiştir. Saf alüminyum için geliştirilen model, yüzey gerilimi nedeniyle belirli boyuttan küçük TİH2 tozlarının gözenek oluşturamayacağım öngörmektedir. 675°C ve 725°C için kritik TİH2 büyüklüklerinin 30 um ve 6 um olduğu belirlenmiştir. TİH2 boyutunun gözenek büyüklüğünü belirleyen en önemli değişken olduğu bulunmuştur. Geliştirilen model, büyüklüğü 16-50um arasında olan TİH2 tozlarının kullanılması ile alüminyum içersinde 1-4 mm boyutunda gözenekler elde edilmesi gerektiğini göstermektedir. Model küçük boyutta gözenek elde edilebilmesi için ince TİH2 tozlarının kullanılmasının ve yüksek sıcaklıklarda köpürtme yapılmasının gerekli olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler :Aluminyum köpükler, sıcak tokaçlama, TİO2, Al-Ti ara bileşikleri, kritik toz boyutu, gözenek büyüklüğü.

Özet (Çeviri)

Pure aluminium and aluminium-5wt % TİO2 aluminium foams were produced by powder metallurgy technique with the use of TiH2 as foaming agent. Two sizes of TİH2 were used: 20um and 3um. It has been confirmed that high level of compaction is the primary requirement in foaming. It was shown that hot swaging could be used as a method of compaction for foaming as it leads to values close to full density. Pure aluminium foamed at 675 °C and 725 °C leads to a volume expansion between 90-180 %. A model was developed for pure aluminium to explain the pore initiation and the resultant pore size. The model predicts a critical particle size for T1H2 below which bubbles could not form. The size appears to be in the neighborhood of 30um for 675°C and 6um for 725°C and is temperature dependent. Equilibrium pore size appears to be a function of T1H2 particle size and not affected significantly by the temperature of foaming. It has also been shown that depth effect, i.e. hydrostatic pressure of liquid metal, is unimportant in foaming process and can be neglected. According to the model, to produce pores of fine sizes, two requirements must be met: use of fine foaming agent and the use of high foaming temperature. Al-5 wt % Ti02 was foamed at 750°Civand 800°C, i.e. at temperatures that yield viscosities similar to pure aluminium. The structure of foamed metal and level of foaming, 120-160%, was similar to pure aluminium. Unlike pure aluminium, internal reactions are dominant feature of TİO2 stabilized systems. Solid content of the system increases as a result of internal reactions between Al-Ti and Al- TİO2. When this change occurs, however, is not known. It is possible that the viscosity of the system may be four times of its original value.

Benzer Tezler

  1. Genleştirilmiş cam takviyeli sintaktik köpük malzemenin üretimi, içyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Production and characterġzation of syntactik metalfoam

    BÜŞRA ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ GÖKŞENLİ

  2. 7075 alüminyum alaşımında basamaklı yaşlandırma ile özelliklerini kontrol imkanları

    Possibilities of controlling the properties of 7075 aluminium alloy with step aging process

    EMİR ERDAL YÜKSEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET ARAN

  3. Zırh çeliklerinde kaynak sonrası ısı tesiri altında kalan bölgenin özelliklerinin ısıl işlem ile iyileştirilmesi

    Improvement of properties of heat affected zone in armour steels by heat treatment after welding process

    CİHAN EMRE MERZALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN

  4. Optimization of mechanical and microstructural properties of weld joints between aluminium-magnesium and aluminium-magnesium-silicon alloys with different thicknesses

    Farklı kalınlıklardaki alüminyum-magnezyum ve alüminyum-magnezyum-silisyum alaşımları arasındaki kaynaklı birleştirmelerin mekanik ve mikroyapısal özelliklerinin optimizasyonu

    MURAT EKŞİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL

    UZMAN CANER BATIGÜN

  5. DP-800 kalite çift fazlı çeliğin sıcak daldırma yöntemi ile alüminyum kaplanması

    Hot dip aluminizing of DP-800 grade dual phase steel

    ABDULLAH DEDE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN